稀土永磁同步电机早在上世纪七十年代就开始出现，现在已被广泛使用，其具有重量轻、体积小、效率高、弱磁扩速能力强等一系列优点，成为航空、航天、武器装备、电动汽车等领域重要发展方向。由于永磁同步电机磁场结构复杂，使得计算准确度差，磁极形状与尺寸的优化，调速性能等都是永磁电机设计的难点。这些年来，永磁电机及其驱动器的设计成了电机领域研究的热点课题。本文主要研究内容是对内置式永磁同步电机设计及弱磁性能的研究。通过介绍永磁同步电机及其控制技术的发展趋势及现状基础上，开发高性能永磁同步电动机显得越来越重要。从永磁电机的电磁结构出发，研究齿槽转矩的产生及抑制方法，通过优化电机参数，减小转矩脉动，并结合永磁同步电动机弱磁控制分析弱磁扩速问题。本文介绍了永磁同步电机设计方法，包括绕组设计及转子结构设计等；接着详细介绍了不同的转子磁路结构及运用场合，并讨论了其优缺点，然后运用Ansoft有限元分析软件对比分析了内置式结构和表贴式结构永磁电机的各项性能，得出内置式结构的永磁电机性能更佳。再阐述内置式永磁电机齿槽转矩产生的原理，讨论了削弱齿槽转矩的方法，如改变极弧系数、改变槽口宽度、极槽数配合、斜槽等，同时通过优化电机参数，对齿槽转矩进行了有限元仿真，使得内置式永磁电机转矩脉动更小。根据内置式永磁同步电机的数学模型来推导出影响弱磁扩速的主要电机参数的计算式，包括永磁磁链和直轴电感，并从永磁体设计、气隙长度、极弧系数及定子槽口宽度这四个角度来优化电机，使永磁同步电机在高速时具有更好的弱磁扩速能力。并用仿真和实验验证了内置式永磁同步电机具有较好的动态响应和弱磁扩速性能，本文从电机设计角度分析弱磁扩速方法具有一定的实际工程价值。